防蜡与清蜡技术

2019-03-07 15:49:00

我们都知道,石油是由各种组分的烃组成的多组分混合物。各种组分的烃的相态随着其所处的温度、压力等状态不同而变化,呈现出液相、气液两相或气液固三相其中的固相物质主要是含碳原子数为16~64的烷烃,即所谓的石蜡。石蜡在油藏条件下一般为溶解状态,随着温度的降低,其在原油中的溶解度降低。对于溶有一定量石蜡的原油,在开采过程中,随着温度、压力的降低和气体的析出,溶解的石蜡以结晶体析出、长大聚集和沉积在管壁等固相表面上,即出现结蜡现象。油井结蜡有着多方面的危害,结蜡一方面影响着流体举升的过流断面,增加了流动阻力;另一方面影响着抽油设备的正常工作,因此防蜡和清蜡是石油开采过程中需要解决的重要问题。

1油井结蜡过程

(1)当温度降至析蜡点以下时,蜡以结晶形式从原油中析出;

(2)温度、压力继续降低,气体析出,结晶析出的蜡聚集长大形成蜡晶体;

(3)蜡晶体沉积于管道和设备等的表面上。

从形成新相(石蜡晶体)所需要的能量角度来看,石蜡首先要在油流中的杂质及固体表面粗糙处形成,因为这样所需的能量小。

大量研究表明,当温度降低到某一值时,原油中溶解的蜡便开始析出,蜡开始析出的温度称为蜡的初始结晶温度或析蜡点。

2油井防蜡方法

为了防止油井结蜡,主要可以从以下几个方面着手:

(1)防止蜡晶的析出。在原油开采过程中,通过采用提高井筒流体的温度等措施使得油流的温度高于蜡的初始结晶温度,从而阻止蜡晶的析出。

(2)抑制石蜡结晶的聚集。在石蜡结晶已析出的情况下,控制蜡晶长大和聚集的过程,如在含蜡原油中加入防止和减少石蜡聚集的某些化学剂——抑制剂,使蜡晶处于分散状态而不会大量聚集。

(3)创造不利于石蜡沉积的条件,如提高沉积表面光滑度、改善表面润湿性、提高井筒流体速度等。

3油井清蜡方法

在含蜡原油的开采过程中,虽然可采用各种防蜡方法,但油井仍然不可避免地存在蜡沉积问题。蜡沉积严重地影响着油井的正常生产,所以必须采取恰当的措施将其清除。

目前较为常用的清蜡方法根据其原理可以分为热力清蜡和机械清蜡两类。机械清蜡是指用专门的工具刮除油管壁上的蜡,并靠液流将蜡带至地面的清蜡方法。在自喷井中采用的清蜡工具主要有刮蜡片和清蜡钻头等。一般情况下采用刮蜡片清蜡;但当结蜡很严重时,则用清蜡钻头;在结蜡很严重但尚未堵死时,使用麻花钻头;如果已堵死或者蜡质坚硬,则通常使用矛刺钻头。

热力清蜡是利用热力学能提高液流和沉积表面的温度,融化沉积于井筒中的蜡。根据提高温度的方式不同可以分为热流体循环清蜡、电热清蜡和热化学清蜡三种方式。

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